«РОСАТОМ» / АО «ГНЦ РФ – ФЭИ»

Виктор Яковлевич Пупко

«…Он был пионером в решении многих задач, связанных с таким модным новшеством современности как использование ядерной энергии в различных областях техники. Сначала как теплофизик изучал целесообразность использования жидких металлов в качестве теплоносителей для реакторов, затем занялся теорией ядерных реакторов применительно к разным конкретным проектам. Первой в этом направлении была работа по ЯРД (рабочее тело – водород), почти одновременно - работы по космическим ЯЭУ вплоть до их практической реализации, работы по авиационным силовым установкам, лазерам и многие другие… Виктор стал одним из главных идеологов этих работ и непосредственным участником работ по созданию ЯРД и ЯЭУ…».

Герой Социалистического Труда СССР,
лауреат Ленинской и Государственной премий,
профессор Г.А. Гладков

Виктор Яковлевич Пупко родился в Харькове. Его отец был военврач, начальник госпиталя, мать – директор детского сада. В 1944 г. он окончил среднюю школу в г. Серове Свердловской области и в том же году поступил в Уральский политехнический институт на энергетический факультет. В 1945 г. перевёлся в МЭИ на физико-энергетический факультет. После окончания (с отличием) в 1950 г. МЭИ он поступил на работу в Лабораторию «В» в должности младшего научного сотрудника.

В то время, во избежание возможного параллелизма и лучшей концентрации усилий ученых, существовала некая договоренность у И.В. Курчатова с другими крупными учеными-атомщиками о разделении сфер интересов при исследованиях по применению атомной энергии. В частности, было решено, что под научным руководством А.И. Лейпунского в Лаборатории «В» будут проводиться комплексные исследования по применению жидкометаллических теплоносителей (натрий, свинец-висмут и т.д.) в атомной энергетике. На первых порах своей деятельности Виктор Яковлевич вместе с другими молодыми специалистами изучал целесообразность использования жидких металлов для реактора АЭС.

Впоследствии, когда в 1953 г. интерес к подводным и надводным судам с атомными двигателями перешел в стадию конкретных проектов, А.И. Лейпунский в ФЭИ возглавил разработку ядерных реакторов с жидкометаллическим теплоносителем. Для большей компактности исследовались реакторы с промежуточным спектром нейтронов. Этой проблеме была посвящена диссертация Виктора Яковлевича на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук, успешно защищенная им в 1957 г.

Основная часть научной и производственной деятельности Виктора Яковлевича была связана с отделением (сектором) №5, который он возглавлял более 30 лет, и была посвящена разработке и созданию космических ядерных энергетических и двигательных установок. Первой в ФЭИ в этом направлении была работа по ядерным ракетным двигателям (ЯРД), начатая в 1951 г. Она возникла из оценок характеристик ЯРД для баллистических ядерных ракет, выполненных Игорем Ильичем Бондаренко и Виктором Яковлевичем Пупко. Оценки велись для водорода в качестве рабочего тела и для других более тяжелых рабочих тел (аммиак, спирт и т.д.).

Эти оценки были в дальнейшем систематизированы в отчете ФЭИ «Баллистическая атомная ракета» (БАР). Отчет был разослан в Министерство и компетентные организации страны, возглавляемые С.П. Королевым, В.П. Глушко, М.В. Келдышем. Одним из важнейших достижений, полученных в этой работе, было обоснование использования водорода в качестве рабочего тела. Против этого возражали ракетчики, так как из-за очень низкой плотности водорода в жидком состоянии, он потребует больших баков. Авторами отчета были сделаны достаточно убедительные оценки веса и размеров баков и всей ракеты в целом и показана перспективность водорода в качестве рабочего тела ракет.

В дальнейшем при непосредственном участии Виктора Яковлевича разработки установок этого типа были доведены до энергетических и огневых испытаний реактора ИР-100 – прототипа реактора ЯРД. Они проводились в течение 1970–1980 гг. на полигоне под Семипалатинском и подтвердили принципиальную правильность выбранных нейтронно-физических и конструкторских решений, заложенных И.И. Бондаренко и В.Я. Пупко.

Разработка ЯЭУ в ФЭИ началась в 1956 г., когда стало известно, что в ОКБ-1 С.П. Королева разрабатывается ракета-носитель Р-7, способная вывести на орбиту искусственного спутника Земли относительно большой груз. У сотрудников Лаборатории «В» во главе с И.И. Бондаренко и В.Я. Пупко возникла мысль о возможности запуска в космос на этом спутнике ЯЭУ. С.П. Королев поддержал эту идею и включил в постановление ЦК КПСС и СМ СССР по созданию мощной ракеты-носителя пункт о разработке космической ЯЭУ.

После поисков различных возможных вариантов ЯЭУ, в том числе и с машинным преобразованием энергии, предпочтение все же было отдано схеме прямого преобразования с полупроводниковыми элементами. Это была термоэлектрическая установка БУК, 32 экземпляра которой проработали разное время на орбитах 240/280 км и вырабатывали ~ 2,5 кВт электрической мощности.

У истоков развития проблемы термоэмиссии в СССР также стояли И.И. Бондаренко и В.Я. Пупко, сумевшие заинтересовать этой задачей группу энтузиастов в ФЭИ и за его пределами («Красная Звезда» и др.). Разработка термоэмиссионных ЯЭУ началась в ФЭИ с 1958 г. Обнадеживающими оказались первые реакторные эксперименты: в 1961 г. на реакторе БР-5. А с 1962 г. начались регулярные петлевые испытания ЭГК на реакторе АМ Первой в мире АЭС.

Для проведения наземных энергетических испытаний термоэмиссионных ЯЭУ ТОПАЗ в ФЭИ был сооружен уникальный испытательный комплекс, оснащенный всеми системами для испытаний полноразмерных ЯЭУ. На нем были проведены ресурсные энергетические испытания семи образцов ЯЭУ ТОПАЗ. По результатам этих пусков в 1987-1988 гг. были проведены два летно-конструкторских испытания ЯЭУ ТОПАЗ в космосе с длительностью ресурса примерно полгода и год электрической мощностью ~ 7 кВт.

За выдающиеся достижения по созданию космических ЯЭУ Виктор Яковлевич был награжден орденами Октябрьской революции (1977) Трудового Красного Знамени (1966, 1971), удостоен Государственной премии СССР (1972). В 1994 г. Виктору Яковлевичу было присвоено звание «Заслуженный деятель науки и техники РФ».

С конца 1980-х годов после первых заграничных командировок и выступлений на различных международных конференциях: в Обнинске, Альбукерке, Токио, Марселе, Атланте и других городах Виктор Яковлевич стал известен и мировой науке. Его авторитет в этой области был признан мировым научным сообществом. Виктора Яковлевича Пупко, научного руководителя разработки космических ЯЭУ, и его коллегу Георгия Михайловича Грязнова, главного конструктора этих ЯЭУ, в 1994 г. наградили престижной премией Шрайбера-Спенса «За выдающиеся достижения по использованию атомной энергии при космических исследованиях». Они были первыми и единственными иностранными учеными, которые получили эту награду США.

Космические задачи с использованием ядерных установок дали небывалый толчок к совершенствованию методов расчета реакторов и защиты, так как требовалось спроектировать ЯЭУ с точностью до нескольких килограммов. Ведь вывод каждого килограмма массы на орбиту стоит нескольких тысяч долларов. Эти задачи Виктором Яковлевичем с коллегами были успешно решены.

Он был одним из плеяды великих ученых, кто на заре развития реакторостроения создавал основы реакторной физики. Его труды по теории возмущений и аппарату сопряженных уравнений развивали не только классическую теорию реакторов, но и были распространены на решение инженерно-физических задач: теплообмена, гидродинамики, прочности элементов конструкции ядерных реакторов, исследования электротехнических характеристик систем прямого преобразования энергии и диагностики космических ЯЭУ.

В научных исследованиях Виктор Яковлевич не чурался и черновой работы. Начиная с плодотворной дебютной идеи, он прописывал решение задач до конечного результата. Немногие из начальников его уровня могли похвастать амбарными книгами для этой черновой работы, где он «гонял интегралы» и о которых ходили легенды.

Последние годы жизни Виктор Яковлевич очень серьезно занимался проблемой возможности создания космических ракет с ядерным реактором для исследования отдаленных планет Солнечной системы и полетов к звезде Альфа-Центавра. И доказал принципиальную возможность создания такой установки с помощью многоступенчатой фотонной ракеты.

Другая задача, которую Виктор Яковлевич решал уже незадолго до своей кончины – это проблема создания аннигиляционного гамма-лазера. Он разработал принципиальную схему установки и обрисовал контуры будущего эксперимента для подтверждения своей идеи.

Виктор Яковлевич был человеком будущего. Он намного опередил то время, в котором жил. То, что сделал Виктор Яковлевич в области космической ядерной энергетики, в XX веке было недостаточно востребовано. Наиболее вероятно, что это – задача XI века.

Его работы по лазерным системам с ядерной накачкой, идеологию которых он разработал и заложил в ФЭИ основы их создания, по-видимому, найдут свое непосредственное практическое применение только в следующем столетии. А две последние работы по фотонной ракете и гамма-лазеру, скорее всего, будут воплощены через несколько веков.

Виктор Яковлевич был Ученым и Учителем с большой буквы. Им была создана настоящая научная школа. При этом он не водил никого за руку, не заставлял делать что-то конкретно. Задачи Виктор Яковлевич ставил, широкими мазками обрисовывая всю картину в целом. И только потом, в работе доходила до ученика вся глубина идеи. Он воспитал целую плеяду учеников первого поколения: А.А. Абагян, А.В. Зродников, Э.Е. Петров, Ф.П. Раскач, Ю.С. Юрьев и др. и второго – А.В. Гулевич, А.Н. Забудько, В.М. Троянов, Е.А. Иванов и др.

Одним из главнейших качеств Виктора Яковлевича, наряду с глубокими научными знаниями и эрудицией, были доброжелательность и доступность. Любой молодой специалист в любое время мог прийти к нему со своими идеями и получить исчерпывающую консультацию по любому вопросу. Виктор Яковлевич не был человеком настроения. Он был всегда ровен в отношениях, поэтому с ним работалось легко.

Виктор Яковлевич был большой жизнелюб. Ничто человеческое не было ему чуждо. Виктор Яковлевич был надежным партнером, прекрасным собеседником, хорошо пел и любил читать стихи, которых он знал великое множество. А всего Омара Хайяма Виктор Яковлевич просто знал наизусть. Он и сам писал прекрасные стихи и многостраничные поэмы.

Виктор Яковлевич любил многокилометровые походы на лыжах, дружеские застолья с веселыми тостами, песнями и анекдотами, собрал огромную коллекцию марок.

Мы, коллеги и ученики Виктора Яковлевича, благодарны судьбе за годы работы с крупным ученым и прекрасным человеком. Он был великим трудягой и жизнелюбом.

В.И. Ионкин
(Из книги: «Физико-энергетический институт: летопись в судьбах» – Обнинск: ГНЦ РФ – ФЭИ, 2006)